تاریخ : دوشنبه، 30 آبان ماه، 1390
موضوع : نیروگاه ها و منابع انرژی(خورشیدی،بادی و...)

هزینه انرژی پاک در برابر انرژی آلوده

هزینه انرژی پاک در برابر انرژی آلوده(انگلیسی با ترجمه فارسی)

Costs of clean energy vs.dirty energy

تنها کاربران عضو سايت قادر به مشاهده لينک ها هستند.
عضويت در سايت / ورود به سايت

The environmental consequences of burning coal, disposal and potential release problems associated with nuclear facilities, lack of control over global oil resources, and an evolving governmental energy policy are all driving factors behind renewed consideration of greener, cleaner methods of power generation. Wind, solar, geothermal and hydroelectric energy resources are available in unlimited quantities, but utilizing these resources requires significant capital improvements. Energy consumers must ultimately pay for these changes to energy infrastructure. For this reason, price per kilowatt hour is a critical consideration



Energy produced from coal or oil combustion plants has known production costs. Although pricing fluctuates with supply and demand for the fuel, the fluctuations occur according to known variables and can be reliably predicted. All new technologies without established production infrastructure will initially cost more than coal or oil combustion. To evaluate energy sources comparatively, the cost per unit of energy produced must be considered with a level playing field. The “levelization” process adjusts production costs to include, among other things, all applicable government subsidies and incentives to production companies.

A Comparison Of Energy Generation

The following figures were taken from a report produced by Black and Veatch Corporation, a global engineering firm specializing in infrastructure development. The report was produced for the California Renewable Energy Transmission Initiative, and a PDF of the Final Report can be found can be found on the RETI website. It is important to note that the figures cited in the report are regional values, specific in this case to the West Coast. Figures for the Central Plains or for particularly mountainous regions of the county, such as the Appalachian region, would certainly differ from these results.

(Mapawatt Note: From the Black and Veatch report, “The cost of generation is calculated as a levelized cost of energy (“LCOE”) at the point at which the project will interconnect to the existing transmission system. The LCOE for a project is the total life-cycle cost of generating electricity at the facility normalized by the total generation from the facility and is calculated in terms of dollars per megawatt hour ($/MWh). LCOE provides a consistent basis for comparing the economics of disparate projects across all technologies and ownership.” and “necessary modifications to make the calculations appropriate for renewable resources, including the modeling of tax incentives, accelerated depreciation, and other incentives.” The LCOE values are presented below, in $/kWh.)

• Hydroelectric ….. 0.010 to 0.098 $/kWh

• Geothermal ….. 0.054 to 0.107 $/kWh

• Wind ….. 0.059 to 0.128 $/kWh

• Residential Grid ….. 0.116 to 0.149 $/kWh

• Offshore Wind ….. 0.142 to 0.232 $/kWh

• Solar Thermal ….. 0.143 to 0.192 $/kWh

• Solar Photovoltaic ….. 0.201 to 0.276 $/kWh

(Mapawatt Note: The Black and Veatch report is actually very interesting and gives you an idea of how complicated it is to compare several different power generation methods. Keep in mind that the report was generated in 2008 and is specific to California. Costs for renewables, especially Solar PV, have decreased since then, making some renewables more attractive. As of February of 2011, there was some significant discrepancy on Grist.org over which is cheaper, Solar PV or Solar Thermal for large scale power production)

The average American household uses 11,000 kilowatt-hours per year, and cost per kilowatt-hour from the residential grid across the United States actually varied from 7.58 cents per kWh to 24.2 cents per kWh, depending upon the location of the residence and time of the year, in 2009. The figures cited above are for the State of California, since the comparative energy generation costs are also for that region. The comparative costs in the RETI report were published in April of 2008, so some allowance should be made for the difference in timing.

Government Tax Subsidies

Federal, state and local tax incentives available to residential homeowners, commercial business users and large power generation facilities help reduce the initial costs of producing energy from cleaner sources. Federal incentives will be discussed; state incentives vary by state, and so no attempt will be made to list them. Readers should be aware, however, that programs are in place and should also be considered.

(Mapawatt Note: The above mainly focuses on utility scale renewable energy projects; while the below focuses on residential scale projects. There is an obvious difference in scale, but also in how the technologies are utilized in each setting.)

Solar Energy

Solar energy receives a lot of publicity in the news media. It is also, unfortunately, one of the most expensive clean energy alternatives currently available. The government offers a relatively large incentive for homeowners and businesses to invest in solar energy equipment. A personal income tax credit for up to 30 percent of the purchase cost of a residential solar energy system is available through 2016. Businesses can take advantage of a five year accelerated depreciation incentive to promote additional business investments.

Some states have mandated a renewable energy portfolio that requires energy utilities within the states to generate a certain percentage of electricity from renewable resources within a certain timeframe. The percentages and timeframes vary by state, but all of these mandates create some form of Solar Renewable Energy Credit. These credits are tradable commodities, and utility companies may purchase them from individuals or commercial enterprises to help them meet the statutory mandates.

Most states also have a program for solar energy known as “Net Metering.” Most homeowners with residential solar energy systems still connect to the local power grid. Whenever the energy demand of the residence exceeds the capacity of the solar energy system, the grid provides additional electricity to the home. There are also times when the residential system produces an excess of electricity. Net Metering statutes require electrical utility companies to credit customers for solar photovoltaic generated electricity that they send into the residential grid. Sending energy into the grid actually causes the electric meter to turn backwards, crediting the homeowner for providing solar electricity for other grid users.

Tax incentives, Solar Renewable Energy Credits and Net Metering reduce the costs of solar energy generation to what most homeowners consider a manageable expense. Installation and maintenance costs depend on the size of the system, and the return on investment (ROI) will ultimately depend on the amount of energy consumed at the structure and amount of sunshine at the particular geography. Solar tools and calculators available at a website sponsored by the U.S. Department of Energy, the Solar Electric Power Association, and the American Solar Energy Society suggest that an average household in the United States could expect to spend $35,000 to $52,000 for a 7.8 peak kilowatt system. A system of this size would supply approximately half of the residence’s annual electrical needs and result in an annual utility savings in the $1,000 to $2,000 range. With energy credits and Net Metering, the ROI for such a system would be between 10 and 20 years. The expected lifetime of solar photovoltaic energy systems is 25 years.

(Mapawatt Note: the above mainly covers solar PV electricity production, but don’t forget about solar thermal hot water production, which is different from large-scale solar thermal electricity production)

Wind Power

Small wind generating systems are less expensive than solar energy generators (see Mapawatt Note below); turbines are easier to maintain and can lower utility bills from 50 to 90 percent. The wind potential of a particular geographic area can be found by entering a ZIP code into the MyWatts Renewables Estimator at the Choose Renewables website. Wind turbines placed in a suitable location should have an ROI of 15 to 20 years, and the estimated useful life of a turbine is 30 years.

(Mapawatt Note: As we recently covered in our post Residential Clean Energy: Solar PV vs. Wind Turbines, I don’t think wind turbines are generating as much power for residential users as manufacturers are claiming. I told David I dont think his claim that small wind generating systems are less expensive than solar pv systems, as you can’t compare initial costs, you have to compare the costs on an “installation costs vs. annual energy produced basis”. It does no good to compare the installation costs of a 3 kW turbine vs. a 3 kW solar array if the turbine never spins and produces energy. For most homeowners, we believe solar PV is a much better investment)

Hydroelectric Energy

Most people think of large hydroelectric dams as the only source of hydroelectric power. This is not true. Smaller turbine systems called “microhydro” systems are now frequently used to generate 75 to 350 kilowatts of electricity per month simply through placement into the normal flow of a river or large stream. These turbines operate on as little as 2 gallons per minute of water flow and do no damage to downstream ecosystems.

Large systems can cost around $10,000. Manufactures suggest the ROI to be “a few years,” but comparisons with the other figures cited in this document would suggest at least a 6 year ROI.

Microhydro systems are not in widespread usage because the property must be situated on, or with controlling access to, rivers or large streams. The systems would also be expected to have significant maintenance costs because they are located in free flowing water.

(Mapawatt Note: When used in residential settings, I like referring to is as micro-hydro power)

Geothermal Energy

A geothermal heat pump system costs roughly $2,500 per ton of capacity, but typically has a large installation cost. The systems are quite durable because the components are sheltered underground, and most geothermal systems are guaranteed to last from 25 to 50 years. Expected ROI is 10 to 25 years.

(Mapawatt Note: Unlike most of the other sources – solar pv, wind turbine, hydroelectric – in a residential setting, geothermal is only used for heating and cooling, not for producing electricity. Here’s our post on residential geothermal heat pump)

As you can see, comparing costs of clean energy vs. dirty energy isn’t always easy, but let me assure you…it’s worth it!

هزینه انرژی پاک در برابر انرژی آلوده

 

تنها کاربران عضو سايت قادر به مشاهده لينک ها هستند.
عضويت در سايت / ورود به سايت

من یادداشت های mapawatt را به شکل ایتالیک نوشته ام ودر جاهای دیگر به پست های وبلاگ mapawatt لینک داده ام پیامد های زیست محیطی ، سوختن زغال سنگ و مشکلات بالقوه دفع مرتبط با تاسیسات هسته ای ، عدم کنترل بر منبع نفت جهانی ، و سیاست انرژی در حال توسعه دولت ها همگی از عوامل اصلی در پشت نگرانی های موجود در رابطه با روش های پاک تر و سبز تر تولید انرژی است باد ، منابع انرژی خورشیدی ، زمین گرمائی و برق آبی به مقدار نامحدود دردسترس است اما استفاده از این منابع نیاز به بهبود سرمایه قابل توجهی دارد مصرف کنندگان انرژی در نهایت باید برای این تغییرات به زیر ساخت های انرژی هزینه پرداخت کنند به همین دلیل قیمت هر کیلو وات ساعت برق تولید شده از نگرانی های اصلی است انرژی تولید شده از نیرو گاه های احتراق زغال سنگ یا نفت دارای هزینه های تولید شناخته شده ای هستند اگر چه قیمت گذاری با نوسانات عرضه وتقاضا برای سوخت تغییر می کند این نوسانات با توجه به متغیر های شناخته شده ایجاد می شوند و می توان با اطمینان آنها را پیش بینی کرد تمام فن آوری های جدید بدون تاسیس زیر ساخت های تولید ابتدا بیشتر از سوخت زغال سنگ یا نفت هزینه می کنند برای مقایسه و ارزیابی منابع انرژی هزینه هرواحد انرژی تولید شده با یک زمینه متعادل در نظر گرفته شده است روند متعادل سازی هزینه های تولید را تنظیم میکند و شامل همه یارانه های دولتی قابل اجرا و مشوق های شرکت های تولیدی می شود

مقایسه مدت زمان ایجاد انرژی

نماهای زیر از یک گزارش ارائه شده توسط شرکت black and veatch گرفته شده که یک شرکت مهندسی جهانی در زمینه توسعه زیر ساخت تخصصی است گزارش برای شرکت reti تهیه شده بود و یک pdf از گزارش نهائی در وب سایت reti موجود است این مهم است که توجه داشته باشید که ارقام ذکر شده در گزارش مقادیر منطقه ای هستند و در این مورد به سواحل غرب منحصر اند نماهای central plains و یا مناطق کوهستانی شهر از جمله منطقه appalachian از این نتایج کاملا متمایز خواهند بود

به گفته mapawatt در گزارش black and veatch : هزینه تولید به عنوان هزینه متعادل سازی در نظر گرفته شده در جائی که پروژه با سیستم انتقال موجود متصل باشد

Lcoe برای یک پروژه چرخه کامل گردش هزینه تولید برق در تاسیسات هماهنگ شده با کل تولیدات تاسیسات است و برحسب دلار برای هر مگا وات ساعت حساب می شود

Lcoe یک پایه منسجم برای مقایسه اقتصادی پروژه های نامتجانس در تمام فن آوری ها و مالکیت ها را فراهم می کند و تغییرات لازم برای انجام محاسبات مناسب با منبع تجدید پذیر شامل مدل سازی از مشوق های مالیاتی ، استهلاک شتاب و مشوق های دیگر می شود

ارزش lcoe در زیر ارائه شده است ، دلار بر کیلو وات ساعت

آبی .... 0.010 تا 0.098 دلار / کیلووات ساعت

زمین گرمائی .... 0.054 تا 0.107 دلار / کیلو وات ساعت

باد .... 0.059 تا 0.128 دلار / کیلو وات ساعت

شبکه مسکونی ... 0.116 تا 0.149 دلار / کیلووات ساعت

باد دریائی ... 0.142 تا 0.232 دلار / کیلو وات ساعت

خورشیدی حرارتی ... 0.143 تا 0.192 دلار / کیلو وات ساعت

خورشیدی فتوولتائیک .... 0.201 تا 0.276 دلار / کیلو وات ساعت

mapawatt اشاره می کند گزارش black and veach در واقع بسیار جالب است و شما را از میزان پیچیدگی مقایسه روش های مختلف تولید انرژی آگاه می کند به خاطر داشته باشید که این گزارش در سال 2008 نوشته شده و منحصر به کالیفرنیا است هزینه های انرژی های تجدیدپذیر به خصوص pv خورشیدی از آن زمان به بعد کاهش یافته و برخی از منابع تجدید پذیر را جذاب تر کرده است از جمله در ماه فوریه سال 2011 برخی تفاوت های قابل توجهی در grist.org رخ داد و در آن pv خورشیدی یا انرژی خورشیدی حرارتی برای تولید برق در مقیاس بزرگ و قیمت ارزان تر وجود دارد یک خانوار آمریکائی به طور متوسط در هر سال از 11000 کلیو وات ساعت استفاده می کند و هزینه هر کیلو وات ساعت از شبکه های مسکونی در سراسر ایالات متحده در واقع از 7.58 سنت به ازای هر کیلو وات ساعت تا 24.2 سنت در هر کیلو وات ساعت متغیر است و بسته به محل اقامت و زمان سال تغییر می کند در سال 2009 .

ارقام ذکر شده در بالا برای ایالت کالیفرنیا است چرا که مقایسه هزینه های تولید انرژی نیز برای آن منطقه در نظر گرفته شده اند. هزینه های نسبی در گزارش reti در ماه آوریل سال 2008 منتشر شد بنابراین برخی کمک هزینه ها باید برای تفاوت در زمان بندی در نظر گرفته شود

یارانه مالیاتی دولت

کمک هزینه های دولتی ، مالی و محلی موجود برای صاحبان ملک های مسکونی ، کاربران تجاری و تاسیسات تولید نیروی عظیم به کاهش هزینه های اولیه تولید انرژی از منابع پاک تر کمک می کند. مشوق های فدرال را مورد بحث قرار خواهیم داد ،مشوق های ایالت متفاوتند و بنابراین هیچ تلاشی برای فهرست کردن آنها صرف نخواهیم کرد با این حال خوانندگان باید آگاه باشند که آن برنامه ها در جای خود هستند و همچنین باید در نظر گرفته شوند

به گفته mapawatt : موارد بالا عمدتا بر روی پروژه های انرژی تجدید پذیر و مقیاس ابزار ها تمرکز دارند و این در حالی است که موارد پائین به پروژه های با مقیاس مسکونی متمرکز است تفاوتی آشکار در مقیاس وجود دارد همچنین در چگونگی مجهز سازی هر کدام از فن آوری ها با تنظیمات خاص نیز تفاوت وجود دارد

انرژی خورشیدی

انرژی خورشیدی در رسانه های خبری با تبلیغات گسترده ای مواجه است در حال حاضر این انرژی نیز متاسفانه یکی از گران قیمت ترین انرژی پاک جایگزین در دسترس است دولت انگیزه نسبتا خوبی برای مالکان و مشاغل برای سرمایه گذاری در تجهیزات انرژی خورشیدی ارائه می دهد اعتبار مالیاتی درآمد شخصی تا 30 درصد از هزینه خرید یک سیستم مسکونی انرژی خورشیدی تا سال 2016 در دسترس خواهد بود شرکت ها می توانند از مزایای پنج سال انگیزه استهلاک شتاب برای ترویج سرمایه گذاری های کسب و کار اضافی استفاده کنند بعضی از ایالت ها اجرای نمونه کارهای انرژی تجدید پذیر که به تجهیزات انرژی نیازمند است را در داخل ایالت ها اجباری کرده اند تا بتوانند درصد معینی از برق را از منابع تجدید پذیر در درون یک بازه زمانی خاص تولید کنند درصد و زمان بندی های دولت ها متفاوت است آنها نوعی اعتبار انرژی تجدید پذیر خورشید را ایجاد می کنند این اعتبار ها کالاهای قابل معامله هستند و شرکت ابزار ممکن است آنها را از افراد ویا شرکت های تجاری برای کمک به اجرای حکم قانونی خریداری کند اکثر ایالت ها نیز دارای یک برنامه برای انرژی خورشیدی به عنوان اندازه گیری خالص هستند هنوز اکثر سیستم های صاحبان خانه های مسکونی انرژی خورشیدی به شبکه برق محلی متصل هستند هر گاه تقاضای انرژی از محل اقامت بیش از ظرفیت سیستم انرژی خورشیدی باشد شبکه برق مازاد مصرف خانه ها را تامین می کند همچنین در مواقعی خاص سیستم های مسکونی برق بیشتری تولید می کنند

اساسنامه اندازه گیری خالص شرکت های ابزار الکتریکی را به ارائه اعتبار به مشتریان برای برق خورشیدی فتوولتائیک که به شبکه های مسکونی آنها ارسال می شود ملزم می کند ارسال انرژی به شبکه در واقع منجر به عقب گرد متر الکتریکی به نوبه خود می شود و به صاحبخانه ها برای تامین برق خورشیدی برای کاربران شبکه های دیگر اعتبار می دهد مشوق های مالیاتی اعتبارات انرژی تجدیدپذیر خورشیدی و اندازه گیری خالص هزینه های تولید انرژی خورشیدی به آنچه که بسیاری از صاحبان خانه به عنوان هزینه مدیریت در نظر دارند کاهش میدهد نصب وراه اندازی و هزینه های نگهداری به اندازه سیستم بستگی دارد و بازگشت سرمایه گذاری ( roi) در نهایت به میزان انرژی مصرف شده در ساختار و میزان تابش آفتاب در جغرافیای خاص بستگی دارد حسابگر ها و ابزار های خورشیدی موجود در وب سایت با حمایت وزارت انرژی ، انجمن برق قدرت خورشیدی و انجمن انرژی خورشیدی آمریکا نشان می دهد که هر خانواده به طور متوسط در ایالت متحده آمریکا ممکن است بین 35000 دلار تا 52000دلار برای اوج سیستم 7.8 کیلو وات را انتظار داشته باشد یک سیستم با این اندازه در حدود نیمی از نیاز های سالانه برق محل اقامت را تامین می کند و منجر به صرفه جوئی سالانه در حدود 1000 دلار تا 2000 دلار خواهد شد با اعتبارات انرژی و اندازه گیری خالص roi برای چنین سیستمی چیزی حدود 10 تا 20 سال خواهد بود طول عمر مورد انتظار سیستم های انرژی خورشیدی فتوولتائیک 25 سال است

به گفته mapawatt : موارد فوق به طور عمده تولید برق خورشیدی pv را پوشش می دهد اما در مورد تولید حرارتی آب گرم خورشیدی که در مقیاس بزرگ تولید برق حرارتی خورشیدی متفوت است را فرموش نکنید

نیروی باد

سیستم های کوچک مولد باد ارزان تر از ژنراتور های انرژی خورشیدی هستند( یادداشت mapawatt زیر را ببینید)

توربین ها راحت تر حفظ می شوند و می تواند هزینه تجهیزات را از 50 تا 90 درصد پائین آورند

پتانسیل باد یک منطقه خاص جغرافیایی را می توان با وارد کردن کد پستی به برآورد کننده منابع mywatts در وب سایت choose renewables پیدا کنید توربین های بادی قرار داده شده در یک محل مناسب باید roi از 15 تا 20 سال داشته باشند و برآورد عمر مفید یک توربین 30 سال است

به گفته mapwatt : همانطور که ما به تازگی در مطلب انرژی پاک مسکونی تحت پوشش خورشیدی pv در مقابل توربین های بادی اعلام کردیم به نظر نمی رسد که توربین های بادی توان زیادی برای کاربران مسکونی به عنوان تولید کنندگان مدعی داشته باشند من به دیوید گفتم فکر نمی کنم که ادعای او مبنی بر اینکه سیستم های کوچک تولید باد ارزانتر از سیستم های pv خورشیدی هستند قابل قبول باشد چرا که نمی توانیم هزینه های اولیه را مقایسه کنیم و نا چاریم که مقایسه را مبنی بر هزینه های نصب در برابر تولید سالانه انرژی قرار دهیم مقایسه هزینه های نصب و راه اندازی توربین 3کیلو واتی در مقابل 3کیلو وات انرژی خورشیدی در صورتی که توربین ها هرگز حرکت نکنند و تولید انرژی نداشته باشند هیچ فایده ای نخواهد داشت ما معتقدیم که برای بسیاری از صاحبان املاک pv خورشیدی سرمایه گذاری بهتری است

انرژی برق آبی

اکثر مردم از سد های بزرگ برق آبی به عنوان تنها منبع توان برق آبی یاد می کنند این درست نیست

سیستم های توربین کوچکتری به نام سیستم microhydro در حال حاضر برای تولید 75 تا 350 کیلو وات برق در هر ماه به سادگی از طریق قرار گرفتن در جریان طبیعی یک رودخانه و یا جریان های بزرگ استفاده می شود این توربین ها با حجم آب کوچکی همچون 2 گالن در دقیقه کار می کنند و هیچ آسیبی به اکو سیستم های پائین دست وارد نمی کنند سیستم های بزرگ می تواند حدود 10000 دلار هزینه در بر داشته باشند به پیشنهاد ارائه کنندگان از roi چند سال می توانیم استفاده کنیم اما در مقایسه با سایر ارقام ذکر شده در این سند حداقل 6 سال از roi استفاده خواهد شد سیستم های microhydro استفاده گسترده ای ندارند چرا که منازل باید بر مبنا و یا هماهنگ با کنترل و دسترسی به جریان های رودخانه های بزرگ ساخته شوند این سیستم نیز انتظار می رود هزینه های نگهداری قابل توجهی در بر داشته باشد چرا که باید در مسیر جریان آب قرار بگیرند

Mapwatt اشاره می کند : هنگامی که در محیط مسکونی استفاده می شود من می خواهم به عنوان قدرت میکرآبی به آن اشاره کنم

انرژی زمین گرمائی

هزینه های سیستم پمپ حرارتی زمین گرمائی در حدود 2500 دلار در هر تن ظرفیت است اما معمولا دارای هزینه نصب و راه اندازی می باشد این سیستم کاملا با دوام است زیرا اجزا زیر زمین کار گذاشته می شوند و زمین گرمائی ترین سیستم ها تضمین می شوند که 25 تا 50 سال کار کنند

Roi مورد اتظار 10 تا 20 سال است

Mapwatt اشاره می کند بر خلاف بسیاری از منابع دیگر سلول های خورشیدی ، توربین های بادی ، سیستم برق آبی – در یک محیط مسکونی زمین گرمائی برای گرمایش و سرمایش استفاده می شود نه برای تولید برق

مطلب ما در مورد پمپ حرارتی زمین گرمائی در اینجا موجود است همانطور که میبینید مقایسه هزینه های انرژی پاک در مقابل انرژی آلوده همیشه آسان نیست اما اجازه دهید به شما اطمینان دهم ارزش آن را دارد

تهیه و ترجمه مقاله :

غلامرضا نیکخواه

منبع :

http://blog.mapawatt.com/2011/04/27/costs-of-clean-energy-vs-dirty-energy




منبع این مقاله : :کنترل و ابزاردقیق
آدرس این مطلب : http://www.ir-plc.ir/modules.php?name=News&file=article-seo&sid=108-هزینه-انرژی-پاک-در-برابر-انرژی-آلوده